Ο ιός της ανθρώπινης ανοσοανεπάρκειας (HIV), που προκαλεί το Σύνδρομο Επίκτητης Ανοσοανεπάρκειας (AIDS), είναι μια πολύπλοκη ασθένεια προς έλεγχο. Τα φάρμακα κατά του HIV στοχεύουν συγκεκριμένα χαρακτηριστικά του ιού. Καθώς ο ιός μεταλλάσσεται εύκολα, αυτά τα χαρακτηριστικά μπορούν να αλλάξουν και μπορεί να εμφανιστεί αντίσταση στα φάρμακα για τον HIV. Το υψηλό ποσοστό μετάλλαξης σημαίνει ότι ένα άτομο που έχει HIV δεν φέρει μόνο ένα στέλεχος του ιού. Τα μυριάδες στελέχη του ιού έχουν όλα διαφορετικά χαρακτηριστικά και όλα μπορεί να έχουν τη δυνατότητα να προσαρμοστούν στη φαρμακευτική αγωγή.
Ο ιός αποτελείται από ριβονουκλεϊκό οξύ και ανήκει σε μια ομάδα ιών που ονομάζονται ρετροϊοί. Δεν περιέχει αρκετές γενετικές πληροφορίες για να αναπαραχθεί από μόνο του, επομένως χρησιμοποιεί τον μηχανισμό του κυττάρου ξενιστή. Το ιικό γονιδίωμα παράγει βασικά πρωτεϊνικά προϊόντα. Τα γονίδια του ιού είναι επιρρεπή σε μετάλλαξη και αυτές οι αλλαγές στην αλληλουχία μπορούν να παράγουν αλλοιωμένα πρωτεϊνικά προϊόντα. Αυτά τα τροποποιημένα πρωτεϊνικά προϊόντα είναι σημαντικά για την ανθεκτικότητα στα φάρμακα για τον HIV.
Τα φάρμακα για τον HIV στοχεύουν συγκεκριμένες θέσεις σε ιικά σωματίδια ή στα γενετικά τους προϊόντα. Οι κύριοι στόχοι φαρμάκων είναι τα ένζυμα που παράγονται από τον ιό. Για παράδειγμα, ένα ουσιαστικό μέρος της αντιγραφής του HIV είναι το ένζυμο ανάστροφη μεταγραφάση. Αυτό το ένζυμο χρησιμοποιεί τον μηχανισμό του κυττάρου ξενιστή για να αναπαραχθεί. Ένας άλλος σημαντικός στόχος ενζύμων είναι η πρωτεάση, η οποία κόβει μακριές αλυσίδες πρωτεΐνης ιού σε χρήσιμα προϊόντα, όπως η αντίστροφη μεταγραφάση και τα δομικά μόρια.
Ένα αποτελεσματικό σύστημα στόχευσης φαρμάκων συνδέεται με την ενεργό θέση του ενζύμου και το εμποδίζει να πραγματοποιήσει αντιγραφή. Μια γενετική μετάλλαξη στο γονιδίωμα του ιού μπορεί να δημιουργήσει μια τροποποιημένη έκδοση αυτής της ενεργής θέσης. Το φάρμακο μπορεί τότε να μην είναι σε θέση να δεσμευτεί στο σημείο και να μπλοκάρει το ένζυμο.
Ένας άλλος μηχανισμός αντοχής στα φάρμακα για τον HIV είναι η αλλαγή της δομής ενός φαρμάκου για να το καταστήσει άχρηστο. Για παράδειγμα, ένα φάρμακο μπορεί να στοχεύει το γονιδίωμα του ιού για να αποτρέψει την έκφραση των γονιδίων και την παραγωγή απαραίτητων πρωτεϊνών του ιού. Οι μεταλλάξεις στο γονιδίωμα μπορεί να κάνουν τη θέση δέσμευσης μη αναγνωρίσιμη από το φάρμακο. Ένα μεταλλαγμένο γονιδίωμα μπορεί επίσης να παράγει ένζυμα που μπορούν να αλλάξουν τη δομή του δεσμευμένου φαρμάκου, γεγονός που μπορεί να το καταστήσει ακίνδυνο για τη γονιδιακή έκφραση.
Τα θεραπευτικά σχήματα HIV γενικά χρησιμοποιούν συνδυασμό φαρμάκων για τον έλεγχο της εξέλιξης της λοίμωξης HIV. Ακόμη και τρία ή περισσότερα φάρμακα δεν μπορούν να εξαλείψουν καθένα από τα πολλά στελέχη που υπάρχουν σε ένα μολυσμένο άτομο. Οι μεταλλάξεις που εμποδίζουν τη δράση του φαρμάκου μπορεί να υπάρχουν ήδη σε στελέχη ιών και όταν τα ευαίσθητα στελέχη σκοτώνονται, τα ανθεκτικά στελέχη αναλαμβάνουν και πολλαπλασιάζονται.
Δύο σωματίδια ιού μπορούν επίσης να ανταλλάξουν γενετικό υλικό κατά την αντιγραφή, το οποίο σχηματίζει έναν νέο ιό που μπορεί να είναι ανθεκτικός στα φάρμακα. Η αντίσταση στα φάρμακα για τον HIV μπορεί είτε να αναπτυχθεί σε ένα μολυσμένο άτομο, η οποία είναι γνωστή ως επίκτητη αντίσταση στα φάρμακα, είτε μπορεί να μεταδοθεί από το ένα άτομο στο άλλο, το οποίο είναι γνωστό ως μεταδιδόμενη αντίσταση στα φάρμακα. Η μη σωστή τήρηση ενός φαρμακευτικού σχήματος μπορεί να ενθαρρύνει την ανάπτυξη αντοχής στα φάρμακα.